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(中海油珠海天然气发电有限公司 广东 珠海 519050)
摘 要:近年来,燃气-蒸汽热电联产机组发展迅猛。由于联产机组在同一生产流程中,同时生产电力和热力,因此需要将天然气成本合理分摊到两种产品上。本文从理论分析了各种分摊方法的利弊,并以功率损失法举例阐述分摊过程。
关键词:燃气;蒸汽;热电
天然气发电因在环保、调峰等方面的优势,近年来在我国发展迅速。2016年,我国气电装机容量7008万千瓦,气电发电量1881亿千瓦时,分别比2011年增长115%和79%。由于热电联产在综合热效率方面高于纯发电,所以国家及各地在政策制订及电量分配上向热电联产倾斜,热电联产机组的比例在逐步扩大。
一、燃气-蒸汽热电联产机组成本分析
我国大部分电厂的热电联产天然气电厂的主要产品是电力。一般要求热电比超过35%,即可界定为热电联产机组,享受连续生产等优惠政策。这种情况下,热力为电厂的联产品,须按一定的方法将成本科学合理地分配到电力和两种产品上。但相当大部分的天然气热电联产机组,特别是南方区域的,热电比无法达到35%,甚至根本没有供热。这样,从会计意义上,热力可认为是电厂的副产品。副产品的成本处理相对比较简单,可不单独计算热力成本。但从产品定价或经济性的角度,还是需要测算出供热成本,也即需要将总成本按照一定的比例分配给电力和热力。燃机电厂的成本主要有,天然气,占总成本的85%左右,系可变成本;其他成本,占总成本的15%,主要是固定成本,包括折旧、财务费用、检修维护费用、人工成本等。固定成本,因其总量较小,可以产品产量的比例来分摊,即将电量也折算成热能,以供热能量占总产出热能的比例来分摊;或者以供热和供电所耗天然气(燃料成本)的比例来分摊。
二、燃气-蒸汽热电联产机组燃料成本分摊方法
热量法,是将机组总耗气量按机组生产两种能量的数量比例来分配。即将电量换算成热量,机组供热与供电所耗天然气,按机组供热量与供电等价热量的比例进行分摊。这种分摊方法,未区分供热压力温度等级,未区分电能与热能的品位差别,对于供热所利用的等同纯凝工况下的汽轮机末端排汽仍然分配了成本,即将热电联产带来的总热效率提升好处分给了供电,因此,又可称为联产效果归电法。计算公式如图:
ah——供热气耗分摊比,%
Qh——汽轮机供热能量,GJ;
QO——汽轮机供电能量,GJ;
ηq——汽轮机功率,w;
ηz——机组总功率,w。
实际焓降法,是把汽轮机的热耗量按供热抽汽焓降不足的部分与供热机组凝汽发电时的实际焓降之比来分配供热方面的热耗量。这种方法考虑了供热的品质差异,把冷源損失都归到供电,实际上把热电联产的好处全部归功于供热方面公式如图。
Dh——汽轮机抽汽量,kg;
DO——汽轮机进汽量,kg;
hh——汽轮机抽汽焓,KJ/kg;
ho——汽轮机进汽焓,kJ/kg;
hn——汽轮机排汽焓,kJ/kg
简化热量法,是将供热所耗天然气按照供热热量计算,其余所耗天然气全部给算作发电成本。该方法计算简单,缺点同热量法。因热电联产总效率小于100%,而该方法视同供热热效率为100%,因此,该方法供热气耗低于热量法。该方法适用于供热量小的热电联产,简单易行。
扣除法,即将供电所耗天然气按照纯凝状态下气耗计算扣除后,剩余天然气用量即为供热气耗。该方法接近实际焓降法,因为其将热电联产效益提高的好处全部归于供热。
损失功率法,是在热电厂蒸汽参数及流量不变的情况下,由于供热而减少了发电量,那么这部分少发电量的价值就是供热应负担的成本,即经济学中的机会成本。是处在热量法和实际焓降法之间的一种折衷的方法,它将热电联产带来的净效益合理地分配给热电双方,能够有效促进热电联产的发展。
三、计算举例
上述可知,损失功率法是比较科学合理的一种分摊方法。下面以某燃气-蒸汽联合循环机组为例说明计算过程。
汽轮机相关参数:2.3MPa 抽汽口抽汽焓值3482.8kJ/kg;1.3MPa抽汽口抽汽焓值3358.1kJ/kg;纯凝工况下汽轮机末级叶片焓值:2406.7kJ/kg 额定抽汽工况下汽轮机末级叶片焓值:2465.8kJ/kg。中压缸抽汽口按蒸汽参数:1.3MPa.a、436℃、42.9t/h;2.3MPa.a、512℃、100.2t/h。电价为0.745元/度。
1.抽汽损失电量计算
(1)2.3MPa.a、512℃、100.2t/h 抽汽直接损失电量:N2.3=100.2×(3482.8-2406.7)÷3.6=29951.45kWh
(2)1.3MPa.a、436℃、42.9t/h抽汽直接损失电量:N1.3=42.9×(3358.1-2406.7)÷3.6=11337.52kWh
(3)抽汽引起焓升间接影响电量:
N=(346.50-(100.2+42.9)+53.3/2)×(2465.8-2406.7) ÷3.6=3776.65 kWh
其中:2.3MP抽汽量分配焓升间接影响电量:
=(100.2×3482.8/(100.2×3482.8+42.5
×3358.1))×3776.65=2673.14 kWh;
1.3MP抽汽量分配焓升间接影响电量
=(42.5×3358.1/(100.2×3482.8+42.9×
3358.1))×3776.65=1103.51kWh
(4)抽汽损失电量
N =(N2.3+N1.3+ N)×98%×99%
=(29951.45+11231.80+3776.65)×98%×99%=43722.67kWh
其中:2.3MP抽汽影响电量
=(29951.45+2673.14)×98%×99%
=31652.38kWh;1.3MP抽汽影响电量
=(11231.80+1103.51)×98%×99%
=12070.29 kWh
2.抽汽成本计算
2.3MP抽汽单位成本
=31652.38kWh×0.745÷100.2
=235元/吨
1.3MP抽汽单位成本
=12070.29kWh×0.745÷42.9=209元/吨
作者简介:
李三强(1974.4—),男,汉族,河南商丘人,学历:大学本科,职称:高级经济师,主要研究方向:财务。
摘 要:近年来,燃气-蒸汽热电联产机组发展迅猛。由于联产机组在同一生产流程中,同时生产电力和热力,因此需要将天然气成本合理分摊到两种产品上。本文从理论分析了各种分摊方法的利弊,并以功率损失法举例阐述分摊过程。
关键词:燃气;蒸汽;热电
天然气发电因在环保、调峰等方面的优势,近年来在我国发展迅速。2016年,我国气电装机容量7008万千瓦,气电发电量1881亿千瓦时,分别比2011年增长115%和79%。由于热电联产在综合热效率方面高于纯发电,所以国家及各地在政策制订及电量分配上向热电联产倾斜,热电联产机组的比例在逐步扩大。
一、燃气-蒸汽热电联产机组成本分析
我国大部分电厂的热电联产天然气电厂的主要产品是电力。一般要求热电比超过35%,即可界定为热电联产机组,享受连续生产等优惠政策。这种情况下,热力为电厂的联产品,须按一定的方法将成本科学合理地分配到电力和两种产品上。但相当大部分的天然气热电联产机组,特别是南方区域的,热电比无法达到35%,甚至根本没有供热。这样,从会计意义上,热力可认为是电厂的副产品。副产品的成本处理相对比较简单,可不单独计算热力成本。但从产品定价或经济性的角度,还是需要测算出供热成本,也即需要将总成本按照一定的比例分配给电力和热力。燃机电厂的成本主要有,天然气,占总成本的85%左右,系可变成本;其他成本,占总成本的15%,主要是固定成本,包括折旧、财务费用、检修维护费用、人工成本等。固定成本,因其总量较小,可以产品产量的比例来分摊,即将电量也折算成热能,以供热能量占总产出热能的比例来分摊;或者以供热和供电所耗天然气(燃料成本)的比例来分摊。
二、燃气-蒸汽热电联产机组燃料成本分摊方法
热量法,是将机组总耗气量按机组生产两种能量的数量比例来分配。即将电量换算成热量,机组供热与供电所耗天然气,按机组供热量与供电等价热量的比例进行分摊。这种分摊方法,未区分供热压力温度等级,未区分电能与热能的品位差别,对于供热所利用的等同纯凝工况下的汽轮机末端排汽仍然分配了成本,即将热电联产带来的总热效率提升好处分给了供电,因此,又可称为联产效果归电法。计算公式如图:
ah——供热气耗分摊比,%
Qh——汽轮机供热能量,GJ;
QO——汽轮机供电能量,GJ;
ηq——汽轮机功率,w;
ηz——机组总功率,w。
实际焓降法,是把汽轮机的热耗量按供热抽汽焓降不足的部分与供热机组凝汽发电时的实际焓降之比来分配供热方面的热耗量。这种方法考虑了供热的品质差异,把冷源損失都归到供电,实际上把热电联产的好处全部归功于供热方面公式如图。
Dh——汽轮机抽汽量,kg;
DO——汽轮机进汽量,kg;
hh——汽轮机抽汽焓,KJ/kg;
ho——汽轮机进汽焓,kJ/kg;
hn——汽轮机排汽焓,kJ/kg
简化热量法,是将供热所耗天然气按照供热热量计算,其余所耗天然气全部给算作发电成本。该方法计算简单,缺点同热量法。因热电联产总效率小于100%,而该方法视同供热热效率为100%,因此,该方法供热气耗低于热量法。该方法适用于供热量小的热电联产,简单易行。
扣除法,即将供电所耗天然气按照纯凝状态下气耗计算扣除后,剩余天然气用量即为供热气耗。该方法接近实际焓降法,因为其将热电联产效益提高的好处全部归于供热。
损失功率法,是在热电厂蒸汽参数及流量不变的情况下,由于供热而减少了发电量,那么这部分少发电量的价值就是供热应负担的成本,即经济学中的机会成本。是处在热量法和实际焓降法之间的一种折衷的方法,它将热电联产带来的净效益合理地分配给热电双方,能够有效促进热电联产的发展。
三、计算举例
上述可知,损失功率法是比较科学合理的一种分摊方法。下面以某燃气-蒸汽联合循环机组为例说明计算过程。
汽轮机相关参数:2.3MPa 抽汽口抽汽焓值3482.8kJ/kg;1.3MPa抽汽口抽汽焓值3358.1kJ/kg;纯凝工况下汽轮机末级叶片焓值:2406.7kJ/kg 额定抽汽工况下汽轮机末级叶片焓值:2465.8kJ/kg。中压缸抽汽口按蒸汽参数:1.3MPa.a、436℃、42.9t/h;2.3MPa.a、512℃、100.2t/h。电价为0.745元/度。
1.抽汽损失电量计算
(1)2.3MPa.a、512℃、100.2t/h 抽汽直接损失电量:N2.3=100.2×(3482.8-2406.7)÷3.6=29951.45kWh
(2)1.3MPa.a、436℃、42.9t/h抽汽直接损失电量:N1.3=42.9×(3358.1-2406.7)÷3.6=11337.52kWh
(3)抽汽引起焓升间接影响电量:
N=(346.50-(100.2+42.9)+53.3/2)×(2465.8-2406.7) ÷3.6=3776.65 kWh
其中:2.3MP抽汽量分配焓升间接影响电量:
=(100.2×3482.8/(100.2×3482.8+42.5
×3358.1))×3776.65=2673.14 kWh;
1.3MP抽汽量分配焓升间接影响电量
=(42.5×3358.1/(100.2×3482.8+42.9×
3358.1))×3776.65=1103.51kWh
(4)抽汽损失电量
N =(N2.3+N1.3+ N)×98%×99%
=(29951.45+11231.80+3776.65)×98%×99%=43722.67kWh
其中:2.3MP抽汽影响电量
=(29951.45+2673.14)×98%×99%
=31652.38kWh;1.3MP抽汽影响电量
=(11231.80+1103.51)×98%×99%
=12070.29 kWh
2.抽汽成本计算
2.3MP抽汽单位成本
=31652.38kWh×0.745÷100.2
=235元/吨
1.3MP抽汽单位成本
=12070.29kWh×0.745÷42.9=209元/吨
作者简介:
李三强(1974.4—),男,汉族,河南商丘人,学历:大学本科,职称:高级经济师,主要研究方向:财务。